JP2016030858A - 連続熱処理炉の燃焼制御方法及び連続熱処理炉の改造方法 - Google Patents

連続熱処理炉の燃焼制御方法及び連続熱処理炉の改造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 熱処理炉内を走行するストリップの走行方向に沿って複数並設されたラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させるにあたり、燃焼動作時にＮＯｘが発生するのを抑制すると共に、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着するのを適切に防止する。【解決手段】 熱処理炉10内を走行するストリップ1の走行方向に沿って複数並設されたラジアントチューブバーナー20に、燃料と燃焼用空気を供給して燃料を燃焼させるにあたり、ラジアントチューブバーナーにおける燃焼と停止とを個別に制御する燃焼制御装置50を設け、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーを切り換え、燃焼動作時には供給する燃焼用空気の空気比μを低くする一方、燃焼停止時には燃焼用空気だけを供給して煤を除去するようにした。【選択図】 図４

Description

本発明は、熱処理炉内を走行するストリップの走行方向に沿って複数のラジアントチューブバーナーを並設させ、前記のラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給し、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させて、熱処理炉内を走行するストリップを連続して焼鈍等の熱処理を行う連続熱処理炉の燃焼制御方法及び連続熱処理炉の改造方法に関するものである。特に、ラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給して、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させるにあたり、ラジアントチューブバーナーの燃焼動作時にＮＯｘが発生するのを抑制すると共に、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着するのを防止するようにした点に特徴を有するものである。
走行するストリップを連続して熱処理するにあたり、従来から、特許文献１，２等に示されるように、熱処理炉内を走行するストリップの走行方向に沿って複数のラジアントチューブバーナーを並設させ、前記のラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給し、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させて、熱処理炉内を走行するストリップを連続して熱処理するようにしたものが用いられている。
ここで、ラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給して、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させるにあたり、供給する燃焼用空気の量を、燃料を燃焼させるのに必要とされる理論空気量にした場合、実際には、燃料と燃焼用空気とが均一に混合されない等の様々な原因によって、不完全燃焼を起こして煤が発生し、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着して燃焼に不具合が生じ、ラジアントチューブバーナー内に偏熱が生じて、ラジアントチューブが変形したりするという問題があった。
このため、従来においては、ラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給して、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させるにあたり、理論空気量に対して実際に供給する燃焼用空気量の比、すなわち空気比μを１．１５〜１．３０程度にして、ラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気の量を理論空気量よりもかなり多くし、不完全燃焼による煤の発生を防止することが提案されている。
しかし、このようにラジアントチューブバーナー内に供給する燃焼用空気の空気比μを１．１５〜１．３０程度にして燃焼を行うようにした場合、燃焼時における火炎の温度が高くなってＮＯｘの発生量が増加し、環境衛生を害するという問題があった。
このため、従来の連続熱処理炉においては、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着して燃焼に不具合が生じるのを防止すると共に、燃焼時における火炎の温度が高くなってＮＯｘの発生量が増加するのを抑制することはできなかった。
また、特許文献１のものにおいては、連続熱処理炉内をストリップの進路に沿って複数のゾーンに区分けし、ゾーン毎における必要熱量に応じて、各ゾーンに設けられたラジアントチューブバーナーに供給する燃焼ガスの流量を制御することが提案されている。
しかし、特許文献１に示されるように、各ゾーンに設けられたラジアントチューブバーナーに供給する燃焼ガスの流量を制御するようにした場合においても、各ラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気の空気比μを低くすると、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着して燃焼に不具合が生じ、また、燃焼用空気の空気比μを大きくすると、燃焼時における火炎の温度が高くなって、ＮＯｘの発生量が増加するようになり、依然として、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着して燃焼に不具合が生じるのを防止すると共に、燃焼時における火炎の温度が高くなってＮＯｘの発生量が増加するのを抑制するということはできなかった。
特開平８−３５０１５号公報 特開２００２−２９４３４７号公報
本発明は、熱処理炉内を走行するストリップの走行方向に沿って複数のラジアントチューブバーナーを並設させ、前記のラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給し、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させて、熱処理炉内を走行するストリップを連続して熱処理する場合における前記のような問題を解決することを課題とするものである。
すなわち、本発明の連続熱処理炉の燃焼制御方法においては、前記のようにラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給して、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させるにあたり、ラジアントチューブバーナーの燃焼動作時にＮＯｘが発生するのを抑制すると共に、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着するのを適切に防止できるようにすることを課題とするものである。
本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法においては、前記のような課題を解決するため、熱処理炉内を走行するストリップの走行方向に沿って複数のラジアントチューブバーナーを並設させ、前記のラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給し、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させて、熱処理炉内を走行するストリップを連続して熱処理する連続熱処理炉の燃焼制御方法において、各ラジアントチューブバーナーにおける燃焼と停止とを個別に制御する燃焼制御装置を設け、前記の燃焼制御装置により、一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させると共に、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーを切り換えるようにし、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーにおいては、ＮＯｘの発生を抑制するように供給する燃焼用空気の空気比μを低くして燃焼を行う一方、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーにおいては、燃焼用空気を供給してラジアントチューブバーナー内に発生した煤を除去するようにした。
ここで、前記のように燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーにおいて、供給する燃焼用空気の空気比μを低くして燃焼を行うと、燃焼時における火炎の温度が上昇するのが抑制されて、ＮＯｘの発生が抑制されるようになる一方、燃焼用空気の空気比μが低いため、燃焼時にラジアントチューブバーナー内に煤が発生しやすくなる。
一方、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーにおいて、燃焼用空気を供給すると、前記のようにラジアントチューブバーナー内において発生した煤がこの燃焼用空気と反応して分解され、ラジアントチューブバーナー内における煤が除去されるようになる。ここで、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気として、予め燃焼排ガスとの熱交換等により加熱された燃焼用空気を用いると、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーの温度が大きく低下するのが防止されて、炉内温度が低下するのが抑制されるようになる。
そして、本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法のように、前記の燃焼制御装置により、一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させると共に、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーを切り換えるようにすると、燃焼動作時に、ＮＯｘの発生を抑制するように燃焼用空気の空気比μを低くしたためにラジアントチューブバーナー内に煤が発生して、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着しても、燃焼動作を停止した時点で、前記のように燃焼用空気を供給することにより、ラジアントチューブバーナー内における煤が燃焼用空気と反応して分解され、ラジアントチューブバーナー内から煤が除去されるようになる。
ここで、前記のように燃焼制御装置により、一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させると共に、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーを切り換えるようにし、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーにおいては、ＮＯｘの発生を抑制するように供給する燃焼用空気の空気比μを低くして燃焼を行う一方、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーにおいては、燃焼用空気を供給してラジアントチューブバーナー内に発生した煤を除去するにあたっては、各ラジアントチューブバーナーに個別に燃料を供給する個別燃料供給管に燃料の供給と停止とを切り換える開閉弁を設けると共に、各ラジアントチューブバーナーに個別に燃焼用空気を供給する個別空気供給管にラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気の供給量を制御する制御手段を設けるようにすることができる。
また、本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法において、前記のように燃焼制御装置により、一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させるにあたっては、熱処理炉内において走行するストリップが適切に熱処理されるようにするため、熱処理炉の炉内温度が所定の熱処理温度に保たれるように、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーの数を制御することが好ましい。
また、前記のように燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーにおいて、供給する燃焼用空気の空気比μを低くするにあたっては、ＮＯｘの発生が適切に抑制されるように、空気比μを１．１以下にすることが好ましい。例えば、ラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気の空気比μを１．０５にした場合、空気比μが１．２０の場合に比べて、一般にＮＯｘの発生量が１０〜２０％程度低下する。
また、前記のように燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーに燃焼用空気を供給するにあたり、供給する燃焼用空気の量が多くなると、供給された燃焼用空気によってラジアントチューブバーナー内が冷やされて、熱処理炉の炉内温度が低下するおそれがある。このため、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気の量を、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーを供給する燃焼用空気の量より少なくすることが好ましい。
また、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーに燃焼用空気を供給した場合に、供給された燃焼用空気によってラジアントチューブバーナー内が冷やされて、熱処理炉の炉内温度が低下するのを防止するため、燃焼用空気として、予め燃焼排ガスとの熱交換等により加熱された燃焼用空気を用いることが好ましい。
また、本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法においては、燃焼のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うラジアントチューブバーナーを用い、燃焼がＯＦＦされているラジアントチューブバーナーに燃焼用空気だけを供給させるようにすることもできる。
また、本発明に係る連続熱処理炉の改造方法においては、処理炉内を走行するストリップの走行方向に沿って複数のラジアントチューブバーナーを並設させ、前記のラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給し、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させて、熱処理炉内を走行するストリップを連続して熱処理する連続熱処理炉において、各ラジアントチューブバーナーにおける燃焼と停止とを個別に制御する燃焼制御装置を追加して設け、前記の燃焼制御装置により、一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させると共に、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーを切り換えるようにし、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーにおいては、ＮＯｘの発生を抑制するように供給する燃焼用空気の空気比μを低くして燃焼を行う一方、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーにおいては、燃焼用空気を供給してラジアントチューブバーナー内に発生した煤を除去させるようにする。
本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法においては、前記のように各ラジアントチューブバーナーにおける燃焼と停止とを個別に制御する燃焼制御装置を設け、この燃焼制御装置により、一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させると共に、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーを切り換えるようにし、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気の空気比μを低くして、燃焼時におけるＮＯｘの発生を抑制すると共に、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーに燃焼用空気を供給して、このラジアントチューブバーナー内における煤を除去させるようにした。
この結果、本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法においては、ラジアントチューブバーナーの燃焼動作時においてＮＯｘが発生するのが適切に抑制されると共に、ラジアントチューブバーナー内に煤が付着するのも適切に防止され、各ラジアントチューブバーナーにおいて適切な燃焼を安定して行うことができるようになる。
また、本発明に係る連続熱処理炉の改造方法に示すように、連続熱処理炉を改造すると、従来の連続熱処理炉においても、前記の本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法を実施することができ、同様の効果が得られるようになる。
本発明の実施形態に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法に使用する熱処理炉を示した概略断面図である。 前記の実施形態に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法において、燃焼制御装置により各ラジアントチューブバーナーにおける燃焼と停止とを個別に制御し、一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させる状態を示した部分概略説明図である。 前記の実施形態に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法において、燃焼制御装置により、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーを切り換えた状態を示した部分概略説明図である。 前記の実施形態に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法において、各ラジアントチューブバーナーにおける燃焼と停止とを個別に制御するにあたり、各ラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用ガス（燃料）と燃焼用空気の量を切り換える状態を示したタイムチャートである。 前記の実施形態に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法において、燃焼制御装置によって各ラジアントチューブバーナーにおける燃焼と停止とを個別に制御する場合の変更例を示した部分概略説明図である。
以下、本発明の実施形態に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る連続熱処理炉の燃焼制御方法は、下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。
この実施形態においては、図１に示すように、熱処理炉１０内の下部と上部とにそれぞれロール１１を、熱処理炉１０の入口１２から出口１３に向けて複数並設させ、入口１２から熱処理炉１０内に導入されたストリップ１を、入口１２から出口１３に向けて、熱処理炉１０内における下部と上部のロール１１に順々に架け渡すようにして、ストリップ１を熱処理炉１０の入口１２から出口１３に向けて走行させるようになっている。
また、この熱処理炉１０内においては、前記のように走行するストリップ１の走行方向に沿って複数（例えば１００本以上）のラジアントチューブバーナー２０を並設させ、これらのラジアントチューブバーナー２０に、燃料となる燃料ガスと燃焼用空気を供給して、ラジアントチューブバーナー２０内において燃料ガスを燃焼させ、前記のように下部と上部のロール１１に架け渡されて熱処理炉１０内を入口１２から出口１３に向けて走行するストリップ１を連続して熱処理するようにしている。
ここで、前記の各ラジアントチューブバーナー２０に燃料ガスと燃焼用空気を供給するにあたっては、図２及び図３に示すように、燃料ガスをガス案内管３０から個別ガス供給管（個別燃料供給管）３１を通して各ラジアントチューブバーナー２０に導くようにすると共に、燃焼用空気を空気案内管４０から個別空気供給管４１を通して各ラジアントチューブバーナー２０に導くようにしている。
そして、燃料ガスをラジアントチューブバーナー２０に導く前記の個別ガス供給管３１には、ラジアントチューブバーナー２０への燃料ガスの供給と停止とを切り換える開閉弁３２を設けている。
また、燃焼用空気をラジアントチューブバーナー２０に導く前記の個別空気供給管４１には、ラジアントチューブバーナー２０に供給する燃焼用空気の供給量を制御する制御手段として、ラジアントチューブバーナー２０への燃焼用空気の供給と停止とを切り換える開閉弁４２を設けると共に、この開閉弁４２を迂回するようにしてバイパス管４３を設け、さらにこのバイパス管４３に制御弁４４を設けている。
そして、個別空気供給管４１に設けた前記の開閉弁４２を閉じた場合に、バイパス管４３を通してラジアントチューブバーナー２０に導かれる燃焼用空気の量をこの制御弁４４によって制御するようにしている。また、このように開閉弁４２を閉じた場合には、開閉弁４２を開けてラジアントチューブバーナー２０に燃焼用空気を供給する場合に比べて、バイパス管４３を通してラジアントチューブバーナー２０に導かれる燃焼用空気の量が少なくなるようにしている。なお、前記の制御弁４４の開度を大きくするほど、煤を除去する効果が大きくなり、ラジアントチューブバーナー２０に付着した煤を短時間で除去できるようになる。
また、この実施形態においては、前記の各個別ガス供給管３１に設けられた開閉弁３２及び前記の各個別空気供給管４１に設けられた開閉弁４２の開閉を制御する燃焼制御装置５０を設け、この燃焼制御装置５０により、各ラジアントチューブバーナー２０における燃焼と停止とを個別に制御するようにしている。
ここで、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナー２０においては、前記の燃焼制御装置５０により、前記の個別ガス供給管３１に設けられた開閉弁３２及び前記の個別空気供給管４１に設けられた開閉弁４２を開けて、燃料ガスと燃焼用空気をラジアントチューブバーナー２０に供給し、ラジアントチューブバーナー２０内において燃料ガスを燃焼させるようにしている。
ここで、このようにラジアントチューブバーナー２０内において燃料ガスを燃焼させるにあたり、この実施形態においては、個別空気供給管４１を通してラジアントチューブバーナー２０に導かれる燃焼用空気の空気比μを低くし、例えば、燃焼用空気の空気比μを１．０５〜１．１０にして燃焼させるようにしている。
そして、このように燃焼用空気の空気比μを１．０５〜１．１０にして燃焼させると、燃焼時における火炎の温度が上昇するのが防止されて、燃焼時におけるＮＯｘの発生が抑制されるようになるが、このラジアントチューブバーナー２０内に煤が発生しやすくなる。
また、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー２０においては、前記の燃焼制御装置５０により、前記の個別ガス供給管３１に設けられた開閉弁３２及び前記の個別空気供給管４１に設けられた開閉弁４２を閉じて、燃料ガスが個別ガス供給管３１を通してラジアントチューブバーナー２０に供給されないようにして燃焼を停止させると共に、前記の開閉弁４２を通して燃焼用空気がラジアントチューブバーナー２０に導かれないようにする。この場合、燃焼用空気については、前記の制御弁４４が設けられたバイパス管４３を通して適当量の燃焼用空気がラジアントチューブバーナー２０に供給されるようになる。
そして、このように燃焼を停止させたラジアントチューブバーナー２０に、バイパス管４３を通して適当量の燃焼用空気をラジアントチューブバーナー２０に供給させると、前記のようにラジアントチューブバーナー２０内に発生している煤がこの燃焼用空気と反応して分解し、このラジアントチューブバーナー２０内から煤が除去されるようになる。
ここで、この実施形態においては、前記の燃焼制御装置５０により各ラジアントチューブバーナー２０における燃焼と停止とを個別に制御するにあたり、図２及び図３に示すように、一部のラジアントチューブバーナー２０において、個別ガス供給管３１に設けられた開閉弁３２及び前記の個別空気供給管４１に設けられた開閉弁４２を閉じて、燃料ガスが個別ガス供給管３１を通してラジアントチューブバーナー２０に供給されないようにして燃焼を停止させる一方、他のラジアントチューブバーナー２０においては、個別ガス供給管３１に設けられた開閉弁３２及び個別空気供給管４１に設けられた開閉弁４２を開けて、燃料ガスと燃焼用空気をラジアントチューブバーナー２０に供給して燃料ガスを燃焼させるようにする。
そして、図２及び図３に示すように、前記のように燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー２０を適当なタイミングで変更させ、燃料ガスを燃焼させるラジアントチューブバーナー２０と、燃焼を停止させて燃焼用空気のみを供給して煤を除去するラジアントチューブバーナー２０とを順々に切り換えるようにしている。
ここで、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー２０の数については特に限定されないが、熱処理炉１０内において走行するストリップ１が適切に熱処理されるようにするため、熱処理炉１０の炉内温度が所定の熱処理温度に保たれるようにして、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー２０の数を制御させるようにする。
例えば、図４に示すように、燃料ガスを燃焼させるラジアントチューブバーナー２０の本数が常に同じになるようにしながら、順番にラジアントチューブバーナー２０の燃焼を停止させるようにして、ラジアントチューブバーナー２０に付着した煤を除去させるようにすることが好ましい。
また、複数本のラジアントチューブバーナー２０の燃焼を停止させるにあたっては、ストリップ１の走行方向に並設された所定本数毎にラジアントチューブバーナー２０を停止させるようにする他、並設された複数本のラジアントチューブバーナー２０をまとめて燃焼ゾーン毎に停止させるようにすることもできる。
また、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー２０の割合は、走行するストリップ１の走行速度や、ラジアントチューブバーナー２０の取付間隔や、前記の制御弁４４の開度による煤の除去時間等によって異なるが、ラジアントチューブバーナー２０全体の１０〜３０％にすることが適当である。これは、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー２０の割合が少ないと、煤の除去効果が少なくなる一方、多くなりすぎると、熱処理炉１０の炉内温度が所定の熱処理温度よりも低下するおそれが生じるためである。
また、温度調整のために、燃焼のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うラジアントチューブバーナー２０を用いた場合には、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー２０を前記のように順番に切り換えなくても、温度調整のために燃焼をＯＦＦさせるタイミングで、燃焼をＯＦＦさせるラジアントチューブバーナー２０に燃焼用空気だけを供給して、ラジアントチューブバーナー２０における煤を除去させるようにすることもできる。
そして、燃料ガスと燃焼用空気を供給して燃料ガスを燃焼させるラジアントチューブバーナー２０においては、前記のようにラジアントチューブバーナー２０に導かれる燃焼用空気の空気比μを１．０５〜１．１０の低い値にして燃焼させるため、燃焼時における火炎の温度が低くなって、燃焼時におけるＮＯｘの発生が抑制されるようになる。
また、このように燃焼用空気の空気比μを１．０５〜１．１０の低い値にして燃料ガスを燃焼させた場合、このラジアントチューブバーナー２０内に煤が発生するが、前記のように燃料ガスを燃焼させるラジアントチューブバーナー２０と、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナー２０とを適当なタイミングで切り換えると、ラジアントチューブバーナー２０への燃料ガスの供給が停止されて、ラジアントチューブバーナー２０における燃焼が停止した状態では、図４に示すように、制御弁４４が設けられたバイパス管４３を通して適当量の燃焼用空気だけが供給されるようになり、前記のようにラジアントチューブバーナー２０内に発生している煤が、この燃焼用空気と反応して分解され、このラジアントチューブバーナー２０内から煤が除去されるようになる。
この結果、燃料ガスを燃焼させるラジアントチューブバーナー２０においてＮＯｘが発生するのを適切に防止することができると共に、燃焼時にこのラジアントチューブバーナー２０内に煤が発生しても、このラジアントチューブバーナー２０における燃焼を停止させると、このラジアントチューブバーナー２０内における煤が前記のように燃焼用空気と反応して除去され、ラジアントチューブバーナー２０内に煤が付着して蓄積するのが防止されるようになり、ＮＯｘが発生するのを抑制しながら各ラジアントチューブバーナー２０において安定した燃焼が適切に行えるようになる。
なお、前記のように燃焼が停止されたラジアントチューブバーナー２０に燃焼用空気だけを供給した場合に、このラジアントチューブバーナー２０内の温度が低下するのを抑制するため、前記の燃焼用空気として、予め燃焼排ガスとの熱交換等により加熱された燃焼用空気を用いるようにすることができる。
また、前記の実施形態においては、燃焼を停止させたラジアントチューブバーナー２０に適当量の燃焼用空気を供給させるにあたり、燃焼用空気をラジアントチューブバーナー２０に導く個別空気供給管４１に設けた開閉弁４２を迂回するようにしてバイパス管４３を設けると共に、このバイパス管４３に制御弁４４を設けるようにしたが、燃焼を停止させたラジアントチューブバーナー２０に適当量の燃焼用空気を供給させる方法はこのようなものに限定されない。
例えば、図５に示すように、ラジアントチューブバーナー２０に供給する燃焼用空気の供給量を制御する制御手段として、燃焼用空気をラジアントチューブバーナー２０に導く個別空気供給管４１に流量調整弁４５を設け、この流量調整弁４５を前記の燃焼制御装置５０によって制御し、ラジアントチューブバーナー２０に供給させる燃焼用空気を制御させるようにすることができる。
このようにした場合、ラジアントチューブバーナー２０の燃焼動作時には、前記の流量調整弁４５を通してラジアントチューブバーナー２０に対して前記のような適当な量の燃焼用空気が供給されるようにして、ＮＯｘの発生が少ない燃焼が行われるようにする。一方、ラジアントチューブバーナー２０の燃焼停止時には、前記の流量調整弁４５を通してラジアントチューブバーナー２０に供給される燃焼用空気を少なくし、ラジアントチューブバーナー２０内における煤を、このように供給された燃焼用空気と反応させて分解し、煤をラジアントチューブバーナー２０内から除去させるようにする。
なお、図示していないが、前記の個別ガス供給管３１に設けられた開閉弁３２に代えて流量調整弁を用い、ラジアントチューブバーナー２０に供給する燃料ガスの量を変更させて、ラジアントチューブバーナー２０における燃焼量を個別に調整させるようにすることも可能である。
また、既存の連続熱処理炉においても、前記の実施形態に示すように、燃料ガスをラジアントチューブバーナー２０に導く個別ガス供給管３１に、ラジアントチューブバーナー２０への燃料ガスの供給と停止とを切り換える開閉弁３２を設けると共に、燃焼用空気をラジアントチューブバーナー２０に導く個別空気供給管４１に、ラジアントチューブバーナー２０に供給する燃焼用空気の供給量を制御する前記のような各制御手段を設け、さらに各ラジアントチューブバーナー２０における燃焼と停止とを個別に制御する燃焼制御装置５０を設け、この燃焼制御装置５０により、前記の実施形態と同様に、各ラジアントチューブバーナー２０における燃焼と停止とを個別に制御させることにより、前記の実施形態のものと同様の効果が得られるようになる。
１ ：ストリップ
１０ ：熱処理炉
１１ ：ロール
１２ ：入口
１３ ：出口
２０ ：ラジアントチューブバーナー
３０ ：ガス案内管
３１ ：個別ガス供給管（個別燃料供給管）
３２ ：開閉弁
４０ ：空気案内管
４１ ：個別空気供給管
４２ ：開閉弁
４３ ：バイパス管
４４ ：制御弁
４５ ：流量調整弁
５０ ：燃焼制御装置

Claims (8)

  1. 熱処理炉内を走行するストリップの走行方向に沿って複数のラジアントチューブバーナーを並設させ、前記のラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給し、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させて、熱処理炉内を走行するストリップを連続して熱処理する連続熱処理炉の燃焼制御方法において、各ラジアントチューブバーナーにおける燃焼と停止とを個別に制御する燃焼制御装置を設け、前記の燃焼制御装置により、一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させると共に、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーを切り換えるようにし、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーにおいては、ＮＯｘの発生を抑制するように供給する燃焼用空気の空気比μを低くして燃焼を行う一方、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーにおいては、燃焼用空気を供給してラジアントチューブバーナー内に発生した煤を除去することを特徴とする連続熱処理炉の燃焼制御方法。
  2. 請求項１に記載の連続熱処理炉の燃焼制御方法において、各ラジアントチューブバーナーに個別に燃料を供給する個別燃料供給管に燃料の供給と停止とを切り換える開閉弁を設けると共に、各ラジアントチューブバーナーに個別に燃焼用空気を供給する個別空気供給管にラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気の供給量を制御する制御手段を設けたことを特徴とする連続熱処理炉の燃焼制御方法。
  3. 請求項１又は請求項２に記載の連続熱処理炉の燃焼制御方法において、前記の燃焼制御装置により一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させるにあたり、熱処理炉の炉内温度が所定の熱処理温度を保つように、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーの数を制御することを特徴とする連続熱処理炉の燃焼制御方法。
  4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の連続熱処理炉の燃焼制御方法において、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気の空気比μを１．１以下にすることを特徴とする連続熱処理炉の燃焼制御方法。
  5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の連続熱処理炉の燃焼制御方法において、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気の量を、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーを供給する燃焼用空気の量より少なくすることを特徴とする連続熱処理炉の燃焼制御方法。
  6. 請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の連続熱処理炉の燃焼制御方法において、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーに供給する燃焼用空気を予め加熱させることを特徴とする連続熱処理炉の燃焼制御方法。
  7. 請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の連続熱処理炉の燃焼制御方法において、燃焼のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うラジアントチューブバーナーを用い、燃焼がＯＦＦされているラジアントチューブバーナーに燃焼用空気だけを供給することを特徴とする連続熱処理炉の燃焼制御方法。
  8. 熱処理炉内を走行するストリップの走行方向に沿って複数のラジアントチューブバーナーを並設させ、前記のラジアントチューブバーナーに燃料と燃焼用空気を供給し、ラジアントチューブバーナー内において燃料を燃焼させて、熱処理炉内を走行するストリップを連続して熱処理する連続熱処理炉において、各ラジアントチューブバーナーにおける燃焼と停止とを個別に制御する燃焼制御装置を追加して設け、前記の燃焼制御装置により、一部のラジアントチューブバーナーにおける燃焼を停止させると共に、燃焼を停止させるラジアントチューブバーナーを切り換えるようにし、燃焼動作を行うラジアントチューブバーナーにおいては、ＮＯｘの発生を抑制するように供給する燃焼用空気の空気比μを低くして燃焼を行う一方、燃焼動作を停止しているラジアントチューブバーナーにおいては、燃焼用空気を供給してラジアントチューブバーナー内に発生した煤を除去することを特徴とする連続熱処理炉の改造方法。
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